Hallo zusammen, momentan bauen wir sehr genaue AB-Verstärker. Der Ruhestrom wird momentan durch eine Widerstandskaskade eingestellt und anschließend wird der entsprechende Widerstand eingelötet. Kennt jemand hier eine Variante, mit der man diesen zumindest halbautomatisch einstellen kann? Selbst mehrgängige Potis sind bei uns etwas kritisch, da diese sich hier und da mal durch rütteln verstellen. Laser-Trimmen wäre super, allerdings kenne ich den Vorgang nur aus der IC-Herstellung und weiß nicht ob so etwas auch im SMD-Bereich geht. Hat jemand Infos hierzu oder Ideen?
Gerald M. schrieb: > Laser-Trimmen wäre super, allerdings kenne ich den Vorgang nur aus der > IC-Herstellung und weiß nicht ob so etwas auch im SMD-Bereich geht. Aber ja doch, das geht: https://www.yageo.com/en/Product/Index/rchip/trimmable Das geht sogar mit Kondensatoren: https://www.johansontechnology.com/trimming-characteristics-of-lasertrim-chip-capacitor
Harald K. schrieb: > Aber ja doch, das geht: Das habe ich auch gefunden. Allerdings habe ich dort keine Anleitung gefunden wie das gemacht wird. Auch weiß ich nicht welche Maschine dafür gebraucht wird. Ich vermute die, die man findet, sind eher für Chip Trimming.
1 | Application |
2 | |
3 | Chip resistor adjustment （01005、0201、0402、0603、0805、1206、1210、2010、2512） |
https://www.hanslaser.net/product_detail/id-132.html
1 | ALS300 series lasers can be used for Ohmic trimming of thick film and chip resistors |
https://www.aurelautomation.com/machines/als300-laser-trimmer/ Oder suchst Du eine DIY-Lösung?
Laser trimming einer PCB im Betrieb erfordert schon einigen Aufwand. Wird auf einen Halbleiterlaser mit Galvanometer + ggf. Bilderkennung + Messung + Steuerung hinauslaufen. Nettes Budget im 5-6 stelligen Bereich würde ich vermuten. Mehrgängige Pots haben Spiel in der Mechanik. Wenn das schon ein Problem ist, verwende offene Trimmer die mit Lack gesichert werden.
Ah, dann sind die doch dafür. Prinzipiell suche ich keine DIY Lösung, allerdings kommen mir diese Maschinen auf den ersten Blick irgendwie "unergonomisch" vor. Die Verstärker werden auf extra Plätzen produziert, bei denen alle Materialien vorhanden sind um die Baugruppe zu Testen und in Betrieb zu nehmen. Diese Maschinen (bei denen ich dachte dass diese für IC-Trimming sind), sind ja aber riesig. Ich hätte eher an etwas "mobileres" gedacht. Beispielsweise ein Handstück, bei dem vorne zwei Rastnasen und zwei Nadelpins sind. Dieses wird dann auf die entsprechenden Löcher der Baugruppe gesteckt (die Löcher und Kontaktpunkte gehören dann zum Footprint des SMD Widerstands). Mit den Nadelpins kann dann der Strom gemessen werden und in der Mitte befindet sich der trimmbare SMD-Widerstand. Dann befindet sich in dem Handstück eine Kamera zum verifizieren und ein Laser mit Kippspiegel. Mit diesem Kippspiegel wird der Laser über den Widerstand gefahren, bis der Strom passt. Der Vorgang könnte aktiviert werden, wenn das Handstück plaziert ist, der SMD-Widerstand in der Kamera erkannt wird und Strom gemessen wird. Warum man solch eine riesige Maschine brauch verstehe ich nicht ganz.
Gerald M. schrieb: > Kennt jemand hier eine Variante, mit der man diesen zumindest > halbautomatisch einstellen kann? Na ja, es gibt nonvolatile Digital Potis, aber das weisst du sicherlich selber. Ansonsten ein paar SMD Widerstände in Reihe einlöten die von einer Leiterbahn kurzgeschlossen sind und die bei den benötigten durchbohren/fräsen/seitenschneidern. Da nan im Vorfeld vielleicht die Daten (Ube Hfe) der Transistoren messen kann, kann man versuchen gleich dazu passende Widerstands draufzulöten damit msn nicht so viel Bereich braucht.
Michael schrieb: > Laser trimming einer PCB im Betrieb erfordert schon einigen Aufwand. > Wird auf einen Halbleiterlaser mit Galvanometer + ggf. Bilderkennung + > Messung + Steuerung hinauslaufen. > Nettes Budget im 5-6 stelligen Bereich würde ich vermuten. Ja, so hatte ich mir das auch vorgestellt (unsere Nachrichten haben sich überschnitten). Allerdings hätte ich gedacht, dass es sowas eher im BEreich 10-20k€ gibt. Für 100k€ entwickle ich das eher so wie ich mir das vorstelle und verkauf das dann als Produkt.Halbleiterlaser udn Galvo sind ja schon Massenware. Bilderkennung eines rechteckigen Widerstands habe ich ja schon vor 15 Jahren während dem Studium gemacht. Sollte in Python weniger als 10 Zeilen sein. Messung und Steuerung kommt klar hinzu, da sehe ich aber nicht so die Probleme bei Strom im mA-Bereich. FÜr ein Produkt sollte das natürlich Modular sein. Lust hätte ich ja... :D
Digitalpotis haben wir probiert, bei unseren Systemen kann man diese leider nicht direkt nutzen, sondern nur über Stromspiegel. Das messen benötigt ebenfalls einen Spiegel, weshalb der Platz und Schaltungsaufwand recht hoch ist.
Der legendäre Bob Pease hat sich vor ewigen Zeiten (1979) mal Gedanken darüber gemacht (beim Abgleichen von Spannungsreglern, aber das ist den Widerständen egal) https://www.ti.com/lit/an/snva582/snva582.pdf > halbautomatisch einstellen Im Prinzip könnte man die Messwerte von einer Software auswerten lassen, die dem Bediener anzeigt welcher Widerstand oder welche Brücke raus muss. Statt dass der Bediener manuell den Entscheidungsbaum im Kopf durch geht. > mehrgängige Potis sind bei uns > etwas kritisch, da diese sich hier und da mal durch rütteln verstellen Ganz altmodisch Schraubensicherungslack (vulgo Loctite) ist keine Option?
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Bearbeitet durch User
Gerald M. schrieb: > Selbst mehrgängige Potis sind bei uns > etwas kritisch, da diese sich hier und da mal durch rütteln verstellen. Nimm halt eingängige mit ordentlicher Beständigkeit gegen Schock und Vibration, z.B. Bourns RJ50.
Gerald M. schrieb: > Für 100k€ entwickle ich das eher so wie ich mir > das vorstelle und verkauf das dann als Produkt. Aha. Sag bescheid wenn das Mikro Galvanometer mit der Nano Laserquelle + Optik fürs Handstück fertig ist und Du die Messtechnik für exakt Deine Anwendung fertig hast, die ach die Handbewegungen in Echtzeit ausgleicht. Dann brauchst Du nur noch ein Land ohne Laserschutzverordnung und die 50.000 zahlungskräftigen Anwender, um die Kosten zu senken. Wenn du dann noch Deine eigene Arbeitszeit nicht rechnest haut das bestimmt hin mit 10.000€ Bin ohnehin gespannt wie ihr bei einer so Schaltung mit Temperatur und Alterung klarkommt. Die lasergetrimmte Genauigkeit ist doch nur eine Momentaufname.
Gerald M. schrieb: > momentan bauen wir sehr genaue AB-Verstärker. Was soll das "sehr genau" sein? Du weißt, daß solche Butzwords einem seriösen Techniker unwürdig sind und hier im Forum regelmäßig angeprangert werden. Die Genauigkeit bestimmen die Widerstände im Gegenkopplungszweig. Der Ruhestrom bestimmt, wenn überhaupt, den Klirrfaktor. Man kann Schaltungen so aufbauen, daß sich der Ruhestrom automatisch einstellt. Oder hast Du schonmal Verstärker-ICs gesehen, wo man ihn abgleichen muß? Wichtiger ist viel eher, daß der Ruhestrom bei hoher Aussteuerung und Erwärmung nicht wegdriftet. Da Receiver heute eh einen oder mehrere µCs beinhalten, ist es kein Akt, den Arbeitspunkt zu messen und im EEPROM abzuspeichern. Ich hatte schon überlegt, sowas im meinem alten Onkyo nachzurüsten. Aber dazu müßte man erstmal den Klirrfaktor bei verschiedenen Arbeitspunkten messen, ob sich das überhaupt lohnen könnte. Für Audio-Anwendungen geht der Trend eindeutig zum D-Verstärker, besonders im PA-Bereich. AB ist eher etwas für die Röhren- oder Goldohrenfraktion.
Michael schrieb: > Aha. > Sag bescheid wenn das Mikro Galvanometer mit der Nano Laserquelle + > Optik fürs Handstück fertig ist und Du die Messtechnik für exakt Deine > Anwendung fertig hast, die ach die Handbewegungen in Echtzeit > ausgleicht. > Dann brauchst Du nur noch ein Land ohne Laserschutzverordnung und die > 50.000 zahlungskräftigen Anwender, um die Kosten zu senken. > Wenn du dann noch Deine eigene Arbeitszeit nicht rechnest haut das > bestimmt hin mit 10.000€ Stell dir vor, es soll Leute geben die in richtigen Firmen arbeiten wo man nicht im eigenen Keller vor sich hin bastelt. Wir haben schon mit diversen Maschinenhersteller für Laserbearbeitungsmaschinen zusammengearbeitet und u.a. ein "Sägezahnprinzip" für den Fokus bei Laserschneidern implementiert. Deine "Mikro" und "Nano" Wortschöpfungen kannst du dir also gerne sonst wie hin schmieren, denn das sind Standardkomponenten. Außerdem bedeutet 100k 100kilo und damit 100.000.
> Der Ruhestrom bestimmt, wenn überhaupt, den Klirrfaktor. Man kann > Schaltungen so aufbauen, daß sich der Ruhestrom automatisch einstellt. Das hab ich mir ehrlich gesagt auch gefragt. Bei jedem normalen Hifi Luxusverstaerker reicht es den Strom einmal mit dem Trimmer einzustellen. Und wenn man wirklich aus irgendwelchen Gruenden krass andere Anforderungen hat dann sollte man das wirklich automatische nachregeln koennen. Unsereins wuerde das wohl mit einem OPV machen, ganz moderne Ings wohl moeglich mit einem Mikrocontroller weil das dann automatisiert ueber die Fertigungsstrasse laeuft und die alten Knacker die es noch richtig drauf hatten bestimmt mit nur zwei Transistoren. :) Vanye
Michael schrieb: > Aha. > Sag bescheid wenn das Mikro Galvanometer mit der Nano Laserquelle + > Optik fürs Handstück fertig ist Bla bla, ein einfaches Sainsmart Genmitsu Lasergravierer im Lichtschutzgehäuse reicht sicherlich nicht um Leiterbahnen durchzubrennen, aber er reicht um schwarze SMD Widerstände oder Kohlesiebdruckfarbe zu bearbeiten, und diese Geräte kosten keine 500€. Dazu eine Haltung in die die Platine kommt mit elektrischer Messung und mit etwas Software ist die Kalibriereinrichtung fertig, schliesslich lässt sich der Laser feinfühlig x und y steuern, die Wackeligkeit der billigen Portalanlagen spielt keine Rolle weil Laser nicht vibriert und die Steuerung Regelcharacteristik hat.
Peter D. schrieb: > Was soll das "sehr genau" sein? > Du weißt, daß solche Butzwords einem seriösen Techniker unwürdig sind > und hier im Forum regelmäßig angeprangert werden. Warum ich das geschrieben habe ist einfach: Ich wollte nicht darüber reden wie man unsere Verstärker besser macht oder wie andere Topologien besser für Anwendung xy geeignet sind, sondern wollte lediglich darüber sprechen, wie man das mit dem Laser-Trimming macht. Das war einfach nur eine Info, dass das so wie es ist, aus gutem Grund so ist und auch bleiben muss (Einmal weil so wie unser Verstärker aufgebaut ist für unseren Anwendungsfall (kein Audio) die beste Variante ist, und einmal weil man dem Kunden sehr leicht eine Prozessänderung verkaufen kann, bei dem anstatt einer Lötung ein Lasertrimmer genutzt wird, während er sicher nicht davon begeistert ist, dass man die ganze Schaltung verändert, weil jemand aus einem Forum gemeint hat er kann aus dem Stehgreif und ohne Details über unser Produkt die Schaltung verbessern, weil ja alle anderen dumm sind und keine Ahnung von Elektronik haben, nur er nicht.).
Gerald M. schrieb: > weil jemand aus einem Forum gemeint hat er kann aus dem > Stehgreif und ohne Details über unser Produkt die Schaltung verbessern, > weil ja alle anderen dumm sind und keine Ahnung von Elektronik haben, > nur er nicht.). Touché ;-) Michael B. schrieb: > Bla bla, ein einfaches Sainsmart Genmitsu Lasergravierer Mit bla bla kennst Du Dich besser aus :-) Aber wie genau passt das klobige Teil zu: Gerald M. schrieb: > ein Handstück, bei dem vorne zwei Rastnasen und zwei > Nadelpins sind. Dieses wird dann auf die entsprechenden Löcher der > Baugruppe gesteckt Und wie genau triffst Du damit den Widerstand in XYZ und laserst den exakt auf den Wunschwert? Also doch ein wenig komplizierter, mit teurer Entwicklungszeit für HW und SW?
Michael schrieb: > Und wie genau triffst Du damit den Widerstand in XYZ und laserst den > exakt auf den Wunschwert? Wie gesagt, ein bestimmtest Bild habe ich vor Augen. In dem Fall würde das Handstück aufgrund der Löcher (mittlerweile würde ich 3 Stück machen) genau über dem SMD Widerstand positioniert werden. Treffen würde ich also. Ob ich dann über einen Galvo (die gibt es auch in winzig (stellen wir selbst her, ob dus glaubst oder nicht) sofern der Stellweg nicht riesig sein muss), oder vielleicht auch eine optische Faser, welche ich über irgendeine Mechanik, über Magnete und Spulen oder einen Piezo bewege, oder eventuell auch einfach über eine Modulation the Laserenergie genug Fläche wegbrenne wäre noch durchzudenken und ggf. zu testen. Michael schrieb: > Also doch ein wenig komplizierter, mit teurer Entwicklungszeit für HW > und SW? Interessanterweise hast du bisher nicht ein einziges Problem hervorgebracht, für das ich nicht mehrere Lösungsvorschläge hätte. Von daher bisher die klare Antwort: Nein, bisher nicht komplizierter als gedacht.
Angehängte Dateien:
-
Ruhestrom.png
68 KB
Hier mal die Abgleichanleitung für meinen alten Onkyo. Direkt nach dem Einschalten ist auf 2,5mV abzugleichen und nach ein paar Minuten Betrieb ist zu prüfen, ob im Bereich 9..11mV. Man sieht also sehr schön, daß der Ruhestrom keine Konstante ist, sondern stark temperaturabhängig. Laser-Trimming verwendet man z.B., um eine Spannungsreferenz abzugleichen. Aber für die Ruhestromeinstellung habe ich das noch nirgends gesehen.
Angehängte Dateien:
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Susumu.PNG
130 KB
Der Ruhestrom ist natürlich abhängig von dem Arbeitspunkt und der Temperatur. Deswegen stellen wir ihn unter bestimmten Bedingungen ein. Selbstverständlich haben wir auch eine Gegenkopplung, so dass bei höherer Temperatur der Ruhestrom sogar eher reduziert wird. Susumu hat da ein schönes Beispiel. Bei uns variieren die Werte zwischen 2kOhm und 2700Ohm, da ja die Halbleiter um ~20% streuen. PS: Nicht dass es falsch verstanden wird. Es geht hier nicht darum die Ruhestrom auf ein µA genau einzustellen. Sondern die händische Einstellung des Ruhestroms zu automatisieren. Nicht der Ruhestrom ist "hochpräzise", sondern unsere Verstärker.
Gerald M. schrieb: > Interessanterweise hast du bisher nicht ein einziges Problem > hervorgebracht, für das ich nicht mehrere Lösungsvorschläge hätte. Was ist dann hier Deine Frage? Ist doch für Dich alles ein Klacks und der Ruhestrom muss ja nicht mal hochgenau sein. Alles alles völlig trivial und Du brauchst dafür keine Hilfe.
Michael schrieb: > Was ist dann hier Deine Frage? Steht im ersten Post: Gerald M. schrieb: > Der Ruhestrom wird > momentan durch eine Widerstandskaskade eingestellt und anschließend wird > der entsprechende Widerstand eingelötet. > > Kennt jemand hier eine Variante, mit der man diesen zumindest > halbautomatisch einstellen kann?
Gerald M. schrieb: > Gerald M. schrieb: >> Der Ruhestrom wird >> momentan durch eine Widerstandskaskade eingestellt und anschließend wird >> der entsprechende Widerstand eingelötet. >> >> Kennt jemand hier eine Variante, mit der man diesen zumindest >> halbautomatisch einstellen kann? So ein guter alter Nadeladapter, der mit einem old school Testrechner den Widerstandswert ermittelt und den Bediener (Mindelstlohnkraft die das heiße Ende vom Lötkolben findet) sagt aus welcher Kiste der den passenden Widerstand einlöten soll, tuts nicht? Nicht halb so fancy wie Darth Vader mit High Tech Faserlaser-Schwert auf dem Widerstand herumzubraten, aber dafür erprobt, billig, mit Standardkomponenten in wenigen Tagen gebaut.
Ich finde löten auch nicht so schlimm, die Überlegung ist aber in dem Bereich das Löten zu "verbannen".
Gerald M. schrieb: > das Löten zu "verbannen". Und durch Metallverdampfung mit Laser zu ersetzen? Laser bringt im gewerblichen Umfeld einen Rattenschwanz an zusätzlichen Dingen mit. Es hängt auch davon ab in welchem Pattern gelasert wird, sonst wird der Induktiv oder bekommt Schwachstellen, Frühausfälle oder erhöhte Temperaturdrift. Über wie viele mögliche R-Werte der Matrix reden wir überhaupt? 8 passende Werte, die mit Mäuseklavier zu 255 möglichen Kombinationen verschaltet werden tuns nicht? Das ganze Zeug hört sich irgendwie nach MIL an. Wir machen Luftfahrt und da wäre ein gelaserter Spezial-R der Zulassungshorror, weil der jedes Gerät zum Einzelstück macht. Was schreib ich in die BOM? 1R - 10R + Tagesform von Lars Lasers Zitterhand? Wie validiere ich das Ergebniss und stelle Serientreue sicher? Lasern würde ich einem ext. Bestücker überlassen der entsprechendes Gerät und Erfahrung hat. Für Integration in die Linie sind solche Geräte gedacht und für den Bestücker gehen die Kosten in der Menge unter. Ich hatte mal vor ca. 12J vor eine sehr einfache Schaltung zu lasern, damit die genau wird. Letzlich habe ich eine gute Schaltung gebaut die genau war und nicht gelasert werden musste und temepraturstabiler war als die andere je geworden wäre. Die teuer Schaltung war letzlich erheblich billiger.
Vermutlich soll das vermieden werden: Das Löten ist vorher bei der Feuerwehr (Betriebsfeuerwehr) anzumelden. Nach der Beendigung der Lötarbeiten sind Kontrollgänge durch die Wache oder Feuerwehr durchzuführen. Dann noch die jährlichen Belehrungen und Prüfvorgänge. Hinzu kommen noch die jährlichen Audits nach der ISO 9000. Die Gefährdungsbeurteilung muss auch alle Jahre auf die neuen Vorschriften aktualisiert werden. Und trotzdem findet der Auditor, dann doch noch eine Vorschrift oder Anlage, die veraltet ist. ...
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